Строение и функции скелета человека.
Слово «скелет» происходит от греческого skeletos – высохший, высушенный. Скелет не только формирует твердый остов тела, но и выполняет множество различных функций. Функции скелета подразделяют на механические и биологические.
К м еханическим функциям относятся:
1. Опорная: у простейших животных опорным и защитным приспособлением является наружный скелет. Например, хитиновый покров членистоногих, но он препятствует росту. У позвоночных развивается внутренний скелет, который становится опорой, поддержкой и защитой для мягких тканей и органов.
2. Рессорная: смягчает толчки и сотрясения.
3. Двигательная: приводит тело в движение.
4. Защитная: образует вместилище для органов.
5. Антигравитационная: создает опору для устойчивости тела.
К биологическим функциям скелета относятся:
1. Участие в минеральном обмене (обмен Са, Р, Fe).
2. Участие в кроветворении: выработка красным костным мозгом эритроцитов.
3. Участие в иммунных процессах: выработка Т- и В-лимфоцитов.
Скелет человека разделяют на осевой и добавочный. К осевому скелету относятся:
- череп;
- позвоночный столб, или позвоночник;
- грудная клетка.
К добавочному скелету относят:
- кости верхних конечностей;
- кости нижних конечностей.
Скелет туловища составляет часть осевого скелета и состоит из позвоночного столба (позвоночника) и скелета грудной клетки.
Строение позвоночника.
Позвоночный столб (columna vertebralis) является характерным признаком всех позвоночных. Это опора тела, он выдерживает тяжесть головы, торса и верхних конечностей (2/3 массы тела) и переносит её на таз и нижние конечности.
У человека позвоночный столб состоит из 32–34 позвонков. Последние 6–9 позвонков в 17-25 лет срастаются, образуя 2 кости - крестец и копчик. Длина позвоночника у взрослых мужчин достигает 60-75 см, у взрослых женщин составляет 60-65 см. У лиц пожилого возраста длина позвоночника меньше на 3-7 см.
В позвоночном столбе взрослого человека различают 5 отделов:
- шейный отдел, состоит из 7 позвонков;
- грудной – из 12;
- поясничный – из 5;
- крестцовый – из 5;
- копчиковый – из 4–5.
Позвонки в различных отделах позвоночного столба имеют как сходные черты и общий план строения, а также характерные для каждого из отделов особенности. Каждый позвонок состоит из обращенного вперёд тела позвонка и соединённой с ним дуги позвонка. Тело и дуга ограничивают позвоночное отверстие. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. При помощи большого затылочного отверстия позвоночный канал сообщается с полостью черепа.
От дуги каждого позвонка отходят 7 отростков: один непарный - остистый отросток обращен назад; остальные парные поперечные отростки направлены в стороны от позвонков, верхние суставные отростки идут вверх и нижние суставные отростки направлены вниз.
Шейные позвонки имеют характерные особенности, отличающие их от позвонков других отделов. Главным отличием является наличие отверстия в поперечных отростках и раздвоение на конце остистых отростков. Остистый отросток 7-го шейного позвонка не расщеплен, он длиннее остальных и легко прощупывается под кожей. В связи с этим позвонок получил наименование выступающего позвонка. На передней поверхности поперечных отростков 6-го шейного позвонка имеется хорошо развитый сонный бугорок - место, где легко может быть пережата сонная артерия для временной остановки кровотечения.
Два верхних шейных позвонка служат для соединения позвоночника с черепом и имеют отличия в строении.
Первый шейный позвонок – атлант не имеет тела и остистого отростка, у него только две дуги – передняя и задняя. Справа и слева дуги переходят в боковые массы. На боковых массах сверху находятся верхние суставные поверхности для сочленения с мыщелками затылочной кости, а снизу – нижние суставные поверхности для соединения со 2-ым шейным позвонком.
Второй шейный позвонок – осевой позвонок (эпистрофей) - имеет тело, на котором между двумя верхними суставными поверхностями возвышается зубовидный отросток (зуб). Зуб является частью тела 1-го шейного позвонка и служит осью, вокруг которой происходят вращательные движения атланта, а вместе с последним вращается и череп.
У грудных позвонков остистые отростки самые длинные и направлены книзу. На теле и поперечных отростках грудных позвонков имеются реберные ямки для сочленения с головками и бугорками ребер. Головки ребер как бы вставлены между телами соседних позвонков и образуют сустав сразу с двумя реберными ямками. Тела грудных позвонков крупнее, чем тела шейных, и увеличиваются от 1-го до 12-го позвонка. Круглое позвоночное отверстие несколько меньших размеров, чем у шейных позвонков.
Поясничные позвонки характеризуются более массивным, чем в других отделах позвоночника, бобовидной формы телом. Остистые отростки массивны и направлены кзади почти горизонтально, а суставные – сагиттально. Этим объясняется большая подвижность поясничного отдела позвоночника. Позвоночное отверстие треугольное и несколько больше, чем у грудных позвонков, в связи с наличием в этом отделе поясничного утолщения спинного мозга.
Крестцовые позвонки к 20 годам срастаются друг с другом и образуют единую кость – крестец. Крестец имеет треугольную форму. В крестце выделяют расширенное кверху основание, которым он соединяется с 5-ым поясничным позвонком, и направленную книзу и кпереди верхушку. На вогнутой передней тазовой поверхности крестца видны 4 поперечные линии – след сращения тел крестцовых позвонков. На выпуклой дорсальной поверхности хорошо заметны срединный, промежуточный и латеральный крестцовые гребни – следы сращения остистых, суставных и поперечных отростков крестцовых позвонков. И на той, и на другой поверхности насчитывается по 4 пары крестцовых отверстий, через которые выходят из крестцового канала ветви спинномозговых нервов. Боковые отделы крестца имеют ушковидные поверхности для соединения с соответствующими суставными поверхностями тазовых костей. Верхушка крестца соединяется с копчиком.
Копчиковые позвонки образуют у взрослого человека одну кость – копчик. Копчиковый отдел позвоночника человека соответствует хвосту позвоночника животных. Основание копчика направлено вверх, верхушка – вниз и вперед.
Соединения позвонков друг с другом.
При изучении соединений позвонков друг с другом можно обнаружить все разновидности соединений.
Тела позвонков соединяются по типу синхондрозов. Между телами соседних позвонков располагаются межпозвоночные диски. Снаружи диски образованы фиброзными кольцами, внутри которых заключены студенистые ядра. Такое строение межпозвоночных дисков обеспечивает достаточно большую подвижность и амортизацию позвоночника.
По передней и задней поверхностям тел позвонков по всей длине позвоночного столба тянутся продольные связки: передняя и задняя.
Между дугами соседних позвонков находятся желтые связки, между поперечными отростками – межпоперечные связки, между остистыми – межостистые связки и надостистая связка. Соединения при помощи связок относятся к синдесмозам.
К костным сращениям, или синостозам, относятся соединения крестцовых и копчиковых позвонков. Соединение этих двух костей друг с другом представляет собой крестцово-копчиковый сустав.
Изгибы позвоночника.
Позвоночный столб человека имеет несколько изгибов. Изгиб, обращённый выпуклостью вперёд, называется лордозом. Изгиб, обращенный выпуклостью назад, называется кифозом. Изгиб в сторону (вправо или влево) называется сколиозом. У человека 2 лордоза (шейный и поясничный) и 2 кифоза (грудной и крестцовый).
Позвоночный столб у плода и новорождённого прямой. Когда ребёнок начинает удерживать головку (3-4 мес. после рождения) в шейном отделе становится заметен шейный изгиб, образуется шейный лордоз. В возрасте 5-6 месяцев ребенок начинает сидеть, и в этот период образуется грудной кифоз. Позднее, когда ребёнок начинает ходить (12 месяцев), формируется поясничный лордоз. Окончательное формирование изгибов завершается к 25 годам. У людей пожилого возраста выражен грудной кифоз. Вследствие болезненных изменений возможно образование горба (гибус).
Изгибы позвоночника обеспечивают смягчение толчков и сотрясений тела при прыжках и ходьбе.
Несмотря на малую подвижность межпозвоночных суставов, позвоночник в целом достаточно подвижен, особенно его поясничная часть.
В поясничном отделе возможны сгибание, разгибание, наклоны в стороны, скручивание.
В связи с прямохождением скелет человека имеет особенности:
- наличие лордозов и кифозов;
- тела поясничных позвонков более массивные из-за возрастающей нагрузки;
- более массивные кости нижних конечностей;
- наличие сводов стопы.
5. Грудная клетка (compages thoracis)
Грудная клетка ограничивает грудную полость, где расположены важнейшие внутренние органы: сердце, лёгкие, трахея, пищевод, сосуды, нервы.
Форма грудной клетки человека изменчива, зависит от пола, возраста, телосложения и физического развития. Может быть широкой и короткой, длинной и узкой, но всегда (в отличие от животных) у человека переднезадний размер меньше поперечного. У женщин грудная клетка короче и более округлая, чем у мужчин.
Грудная клетка с выдающейся вперёд грудиной, называется «куриной».
Грудная клетка с вдавленной грудиной, называется «грудь сапожника».
Грудная клетка может быть «бочкообразной».
У здорового человека грудная клетка по форме напоминает усечённый конус. В ней выделяют верхнее и нижнее отверстия (апертуры).
Верхнее отверстие (верхняя апертура) ограничено сзади телом 1-го грудного позвонка, с боков - 1-й парой рёбер, спереди - рукояткой грудины. Через верхнее отверстие в область шеи выступают верхушки лёгкого, проходят пищевод, трахея, сосуды и нервы.
Нижнее отверстие (нижняя апертура) больше верхнего, оно ограничено телом 12-го грудного позвонка, 11-12 рёбрами, мечевидным отростком. Это отверстие герметически затянуто грудобрюшной преградой – диафрагмой. Поскольку 1-ое ребро при дыхании мало подвижно, поэтому вентиляция верхушек легких при дыхании минимальна. Это создает благоприятные условия для развития воспалительных процессов именно в верхушках легких.
Скелет грудной клетки составляют:
· грудные позвонки;
· 12 пар рёбер;
· грудина;
· суставы, соединения.
Рёбра (costae)
Представлены двенадцатью парами узких, длинных, изогнутых плоских костей. Каждое ребро состоит из большой костной части и рёберного хряща, которые срастаются между собой.
Ребро имеет головку, шейку и тело. Между шейкой и телом у верхних 10 пар рёбер находится бугорок ребра, имеющий суставную поверхность для сочленения с поперечным отростком позвонка.
У верхних 2-х рёбер имеются лестничные бугорки, к которым прикрепляются одноимённые мышцы.
У ребра различают наружную и внутреннюю поверхность, верхний и нижний края. На внутренней поверхности вдоль нижнего края видна борозда ребра – след залегания сосудов и нервов.
Задние концы рёбер соединяются с грудными позвонками при помощи суставов. Суставы комбинированные, в них происходит поднимание и опускание рёбер.
Ребра разделяются на 3 группы:
- истинные ребра - 7 верхних пар рёбер. Своими передними концами они сочленяются с грудиной. Первые рёбра соединяются с грудиной синхондрозами, а остальные 6 пар – при помощи истинных грудино-рёберных суставов.
- ложные ребра - 8, 9 и 10 пары. Они соединяются друг с другом своими хрящами – нижележащие с вышележащими - и образуют рёберную дугу.
- колеблющиеся ребра - 11 и 12 пары рёбер, свободно лежат в мягких тканях.
Самые короткие ребра - 2 верхних и 2 нижних ребра.
Благодаря тому, что более длинные нижние рёбра сильнее изогнуты, чем короткие верхние, движение грудной клетки при дыхании происходит неравномерно.
Верхние отделы грудной клетки при вдохе расширяются в сагиттальном направлении (рёберное дыхание).
Нижние отделы расширяются в поперечном направлении (брюшное дыхание).
Грудина (sternum)
Грудина (грудная кость) – продолговатая плоская кость, состоит из 3-х частей:
· верхняя часть – рукоятка;
· средняя часть – тело;
· нижняя часть – мечевидный отросток.
У новорожденных все 3 части грудины построены из хряща, в котором находятся ядра окостенения. У взрослых лишь рукоятка и тело соединены между собой при помощи хряща. К 30-40 годам окостенение хряща завершается, и грудина становится монолитной костью.
Наружная (передняя) поверхность грудины выпуклая, а внутренняя (задняя) – вогнутая в связи с тем, что тело грудины соединяется с рукояткой под тупым углом, выступающим кпереди. На верхнем крае рукоятки выделяют ярёмную вырезку, по бокам от неё – ключичные вырезки. На наружных краях тела и рукоятки расположено по семь вырезок для рёбер.
Благодаря поверхностному расположению, грудина доступна для пункции и извлечения красного костного мозга из губчатого вещества кости с диагностической и лечебной целями (при лейкозе, для пересадки красного костного мозга).
